Kan het binnendringen van een enkel virusdeeltje leiden tot infectie of ziekte? Goede bewijzen daarvoor ontbraken tot op heden. Experimenteel onderzoek met insectenlarven aan Wageningen Universiteit en de Simon Fraser University in Canada toont aan dat één virusdeeltje in principe voldoende is om een infectie en daaropvolgende ziekte te veroorzaken. De onderzoekers publiceren die bevinding in Proceedings of the Royal Society B van deze week.
Een viruspopulatie bestaat meestal uit een verzameling van verschillende varianten van virusdeeltjes. Om te onderzoeken of virusdeeltjes (virionen) onafhankelijk van elkaar en dus individueel een infectie kunnen veroorzaken, zetten de onderzoekers een experiment op met twee verschillend gemerkte virusvarianten. Zij stelden een populatie gastheren (rupsen) bloot aan beide varianten.
Uit het experiment blijkt dat bij het aanbrengen van een lage dosis virusdeeltjes, een klein aantal gastheren wordt geïnfecteerd (20%). De meeste gastheren hiervan (86%), blijken geïnfecteerd door een enkel virusgenotype. Daarentegen blijkt dat bij het aanbrengen van een hoge dosis virusdeeltjes, vrijwel alle gastheren (99%) geïnfecteerd raken. De meeste door beide virustypen. Nog slechts 14% is dan nog door slechts één van de beide varianten geïnfecteerd.
Aan de hand van de veronderstelling dat ieder virusdeeltje onafhankelijk opereert van alle andere virusdeeltjes, stelden de onderzoekers een kansmodel op. Dit kansmodel voorspelt hoeveel virusdeeltjes een infectie hebben veroorzaakt en hoeveel verschillende virusgenotypen aanwezig zijn in geïnfecteerde gastheren, zoals bijvoorbeeld planten, insecten of mensen. De uitkomsten van de infectieproef met vatbare insecten zijn in overeenstemming met de modelvoorspellingen. Daaruit kan herleid worden dat virusdeeltjes een onafhankelijke werking hebben en dat één enkel virusdeeltje een infectie en/of ziekte kan veroorzaken.
Indien er weinig virusdeeltjes zijn die tot een infectie leiden, bepaalt het aantal virusdeeltjes de mate van diversiteit die binnen in de gastheer aanwezig kan zijn. Dit is een belangrijk gegeven, omdat de interacties tussen verschillende virusvarianten, bijvoorbeeld concurrentie en het uitwisselen van genetische informatie, bepalend zijn voor ziekteverloop en evolutie van het virus.
Tot nu toe was het niet duidelijk of een virus gezien moet worden als een enkeling die in zijn eentje een gastheer besmet of dat een wolk virussen 'samenwerkt' bij het infecteren. Of dit ook geldt voor virussen die mensen belagen is nog niet duidelijk, maar dit onderzoek toont aan dat dit tot de mogelijkheden behoort.